Latihan Fisika Kelas XI Dinamika dan Keseimbangan Benda Tegar
# 6
Pilgan

Terdapat 3 buah partikel yang berada di titik koordinat berikut.


Partikel A dan B masing-masing bermassa 1 kg sementara partikel C bermassa 2 kg. Besar momen inersia sistem jika ketiga partikel diputar terhadap sumbu y adalah ....

A

1,5 kg m2

B

2,5 kg m2

C

4 kg m2

D

5 kg m2

E

13 kg m2

Pembahasan:

Diketahui:

Massa partikel A dan B mAm_{\text{A}} = mBm_{\text{B}} = 1 kg

Massa partikel C mCm_{\text{C}} = 2 kg

Koordinat partikel A = (-2,1)

Koordinat partikel B = (3,1)

Koordinat partikel C = (0,-3).

Sumbu putar di sumbu y.

Ditanya:

Momen inersia I=?I=?

Jawab:

Momen inersia adalah kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaan putarnya, baik tetap diam atau tetap bergerak memutar. Momen inersia partikel dapat dicari dengan hasil kali antara massa dan kuadrat jarak tegak lurus sumbu rotasi ke partikel secara matematis dituliskan sebagai I=ΣmR2I=\Sigma mR^2. Partikel yang terdapat pada sumbu rotasinya tidak menghasilkan momen inersia.

Karena sumbu putarnya pada sumbu y, hitung jarak partikel ke sumbu y. Partikel C berada tepat di sumbu y sehingga kontribusinya terhadap momen inersia sistem tidak ada.

RA=AxR_{\text{A}}=\left|A_{\text{x}}\right|

=2=\left|-2\right|

=2=2 m

RB=BxR_{\text{B}}=\left|B_{\text{x}}\right|

=3=\left|3\right|

=3=3 m

Sehingga momen inersianya

I=ΣmR2I=\Sigma mR^2

I=mARA2+mBRB2I=m_{\text{A}}R_{\text{A}}^2+m_{\text{B}}R_{\text{B}}^2

I=(1)(2)2+(1)(3)2I=\left(1\right)\left(2\right)^2+\left(1\right)\left(3\right)^2

I=4+9I=4+9

I=13I=13 kg m2

Jadi, besar momen inersia sistem jika ketiga partikel diputar terhadap sumbu y adalah 13 kg m2.